第三章
用更好的装置,就可以检测到比这种用射电望远镜观测到的更暗淡的,也就是更远的物体。
这样一来,向时间的过去方向回溯宇宙的历史,从而用来检验相互竞争的各种宇宙论便成为理所当然。在这以前,宇宙论只是理论家之间的战争。而现在它成为我们可以称之为观察的科学,某种我们可以真正观察到的东西。
我们现在可以看到太空的更深处,掀开帘幕使我们看到了宇宙的过去。
当你往时间的过去方向观测所发现的这类射电星系的数目,比霍伊尔、邦迪和高尔德的稳态宇宙理论所能包容的数目多得多。在稳态理论的宇宙中,恒星和星系一面形成,一面衰变。可是随着宇宙的膨胀,必须添加上物质,使之形成新的恒星和星系,才能使宇宙的图像平均来说在不同时间显得是同样的,这一点大家都同意。
如果宇宙处于一种稳态,一种平衡,只要你愿意在不同时刻观测它的话,它应该在平均上显得不变。这样,如果你观测非常遥远的物体,那么你就能看到时间的过去,就能看到宇宙的过去和现在是否相同。
从射电望远镜得到的第一个结果暗示我们,我们有一个非常不同的宇宙。它具有的射电星系数目比一个光滑的、稳态的宇宙所应有的更多得多。因此宇宙不是处于一种连续创造的状态。它更显得是随着时间演化。
射电星系的研究看来非常明确地指出,宇宙具有演化的历史。这在1965年获得戏剧性的证实。美国的阿诺?彭齐亚斯和罗伯特?威尔逊用他们的射电望远镜接收到宇宙背景辐射。这是从创造宇宙的热大爆炸遗留下来的残余热辐射。它证实了宇宙不能处于稳态。
他们的射电望远镜收到的微弱热辐射非常冷,它对应于刚好比三度开尔文更低的温度的天空背景,这的确是非常冷。但是如果你在宇宙学中弄清这些辐射的起源,它就告诉你宇宙的过去一度曾经是不可想象地炽热,其温度为几百万度。我们现在所接收到的只是一种残余,是宇宙极早相的辐射化石。这些和大爆炸——也就是由突然创造引起大爆炸的思想相符。
从我们接收到的这种辐射化石说明了:在遥远的过去存在一个非常热、非常紧密的宇宙。或者粗略地讲,你可想象这是一种开启万物生涯的宇宙爆炸。我们现在看到它正随着时间膨胀并逐渐冷却下来。
邓尼斯?西阿玛我还记得在剑桥的有关脉冲星的学术报告会。我想那次演讲的题目《一种新的射电源族》是很乏味的。托尼?赫维许准备演讲。但是谣传说,它不仅仅是什么枯燥的射电源新族,而是某种更壮观的、更瑰丽的东西。会议从通常的射电天文学家教室移到一间非常大的演讲厅,还是被挤得水泄不通。这个谣言流传得很广。
脉冲星就是在这会议上第一次发表的。关于它们究竟是什么,进行了一些讨论;很显然地,它们必须是非常紧密的物体,可是不清楚它们是否为白矮星,这种非常紧密的物体,虽然非常奇异,却是天文学家非常熟悉的。它们或许是所谓的中子星。
它们比白矮星紧密得多,或者可以说几乎处于黑洞状态。这花了几个月的时间才讨论清楚。托马斯?高尔德,这位早先和霍伊尔以及邦迪在剑桥的合作者,首次清晰地论证,脉冲星只能是旋转的中子星,而不是别的什么东西。
这样,过去纯粹是理论的构造,而且从未被天文学家认真看待过的紧密物体,忽然间变成全世界射电天文学家都能观测到的,处于某类射电源中心的物体。此外,由于中子星几乎是处于黑洞的条件,中子星的半径只比同等质量黑洞的半径大几倍,那些认真接受黑洞概念的人,因此信心百倍。
安东尼?赫维许回到30年代,当詹姆斯?查德威克发现中子时,人们用计算推测出一种非常奇怪的物体。引力是一种极其巨大的